Ո՞րն է անտենայի արդյունավետ ապերտուրան։
Theանտենայի արդյունավետ ապերտուրա, որը կոչվում է նաևարդյունավետ տարածք (Ae), նկարագրում է, թե որքան արդյունավետորեն է ընդունող անտենան կլանում էլեկտրամագնիսական ալիքի էներգիան միջադեպային ալիքից։ Այն համարժեք ընդունող տարածք է, այլ ոչ թե պարտադիր անտենայի ֆիզիկական բացվածքը։
Առավելագույն ընդունման ուղղությունից եկող բևեռացմանը համապատասխանող հարթ ալիքի համար արդյունավետ ապերտուրան կապում է միջադեպային հզորության խտությունը անտենայի ծայրերում առկա հզորության հետ։
If Sմիջադեպային հզորության խտությունն է Վտ/մ-ով։2ևPr-ն ստացված հասանելի հզորությունն է վատտերով, ապա՝
Pr= ՀԱe
Ավելի մեծ արդյունավետ ապերտուրան ավելի շատ էներգիա է հավաքում նույն միջադեպային դաշտից, եթե ժամանման ուղղությունը և բևեռացումը համընկնում են։
Արդյունավետ ապերտուրան հաշվի է առնում ճառագայթման արդյունավետությունը և անտենայի այլ կորուստները, ներառյալ հաղորդչի և դիէլեկտրիկի կորուստները: Հետևաբար, այն չափում է օգտագործելի ընդունիչի աշխատանքը, այլ ոչ թե միայն ֆիզիկական չափը: Ապերտուրայի արդյունավետությունը, իմպեդանսի անհամապատասխանությունը և բևեռացման անհամապատասխանությունը կարող են նվազեցնել ընդունիչին մատակարարվող հզորությունը:
Արդյունավետ դիաֆրագմայի բանաձևը և անտենայի ուժեղացումը
Ցանկացած անտենայի առավելագույն արդյունավետ բացվածքը կապված է դրա ուժեղացման հետGև ալիքիλկողմից՝
Ae= Gλ2/(4π)
Այս հավասարման մեջ օգտագործեք ուժգնացումը որպես գծային հարաբերակցություն, այլ ոչ թե dBi: Փոխարկեք ուժգնացումը՝Գ = 10Գ(դԲի)/10Քանի որ ալիքի երկարությունը հավասար էգ/ֆ, արդյունավետ դիաֆրագման նվազում է հաճախականության աճին զուգընթաց, երբ ուժեղացումը պահպանվում է հաստատուն։
Եվ հակառակը, նույն ֆիզիկական ապերտուրայով անտենաները կարող են ավելի բարձր ուժեղացում ապահովել ավելի կարճ ալիքի երկարություններում, երբ ապերտուրայի արդյունավետությունը մնում է համեմատելի։ Այս կապը օգնում է ինժեներներին համեմատել ընդունման հնարավորությունները տարբեր հաճախականություններում։
Ինչպես է որոշվում արդյունավետ դիաֆրագման
Արդյունավետ ապերտուրան կարող է հաշվարկվել չափված ուժեղացումից, որոշվել հղման անտենայի հետ համեմատությամբ կամ եզրակացվել տրամաչափված ընդունիչ հզորության չափումներից: Արդյունքը օգտակար է կապի բյուջեների, անտենայի չափումների և համակարգի զգայունության գնահատականներում:
Չափման կիրառությունների համար ուսումնասիրեք RF MISO-ներըստանդարտ ուժեղացման եղջյուրային անտենաներ, որոնք ապահովում են հայտնի ուժեղացում նշված հաճախականության տիրույթներում։
Արդյունավետ ապերտուրայի կիրառումը Ֆրիսի փոխանցման հավասարման մեջ
TheՖրիսի փոխանցման հավասարումըմիացնում է փոխանցվող հզորությունը, անտենայի ուժեղացումը, ալիքի երկարությունը և բաժանման հեռավորությունը ազատ տարածության հեռավոր դաշտային կապի մեջ: Հաղորդիչի ուժեղացման համարGt, ընդունիչի ուժեղացումGr, ալիքի ալիքλև հեռավորությունըR, այն գնահատում է ընդունող անտենայի վրա հասանելի հզորությունը։
ՕգտագործելովPr= ՀԱeընդունող արդյունավետ ապերտուրայի դերը հստակեցնում է. փոխանցող անտենան սահմանում է ընդունիչի հզորության խտությունը, իսկ ընդունող անտենան այդ դաշտի մի մասը փոխակերպում է տերմինալի հզորության։
Ֆրիսի փոխանցման բանաձևի ստացումը
Դիտարկենք երկու անտենա, որոնք իրարից հեռու ենRանարգել ազատ տարածքում: Ընդունող անտենան պետք է լինի հաղորդչի հեռավոր դաշտում, և անտենաները պետք է համընկնեն ուղղությամբ և բևեռացմամբ:
If Ptվատտերը մատակարարվում են իդեալական իզոտրոպ հաղորդող անտենային, հզորությունը տարածվում է գնդի մակերեսով։ Հեռավորության վրաR, միջադեպային հզորության խտությունը հետևյալն է՝
Նկար 1. Փոխանցող (Tx) և ընդունող (Rx) անտենաներ, որոնք իրարից բաժանված ենR.
Գործնական հաղորդիչ անտենայի համար՝ ուժեղացմամբGtընդունիչի ուղղությամբ, միջադեպային հզորության խտությունը մեծանում է այդ ուժեղացման գործակցով.
Եթե ընդունող անտենան ունի արդյունավետ ապերտուրաAe, հասանելի ստացված հզորությունը միջադեպային հզորության խտության բազմապատկածն էAe:
Ընդունող անտենայի համար ուժեղացման-բացվածքի հարաբերակցությունը փոխարինելով՝ կստանանք՝
Հետևաբար, ստացված հզորությունը կարող է գրվել ծանոթ ազատ տարածության տեսքով՝
Հավասարում 1։Ֆրիսի փոխանցման հավասարումը ալիքի երկարությամբ:
Հավասարում 1կապում է փոխանցման հզորությունը, անտենայի ուժեղացումը, ալիքի երկարությունը և բաժանման հեռավորությունը: Այն վավեր է հեռավոր դաշտում տեսողության գծի ազատ տարածության տարածման համար: Իրական համակարգերը պահանջում են լրացուցիչ պայմաններ մալուխի կորստի, միակցիչի կորստի, ուղղորդման սխալի, մթնոլորտային թուլացման և տարածման այլ էֆեկտների համար:
Ֆրիսի հավասարման հաճախականության ձևը
Որովհետևλ = c/f, հավասարումը կարող է արտահայտվել նաև հաճախականության միջոցով՝
Հավասարում 2։Ֆրիսի փոխանցման հավասարումը հաճախականության առումով։
Ինչպես է հաճախականությունը ազդում ստացված հզորության վրա
Երբ անտենայի ուժգնացումն ու հեռավորությունը պահպանվում են անփոփոխ, Ֆրիսի հավասարումը կանխատեսում է ընդունվող հզորության նվազում՝ հաճախականության մեծացմանը զուգընթաց, քանի որ ալիքի երկարությունը կարճանում է: Այս համեմատությունը ենթադրում է նույն ուժգնացման արժեքները յուրաքանչյուր հաճախականության համար:
Սակայն ֆիքսված ֆիզիկական ապերտուրա ունեցող անտենաների դեպքում ուժեղացումը, որպես կանոն, մեծանում է ալիքի երկարության փոքրացմանը զուգընթաց: Հետևաբար, բարձր հաճախականության և միլիմետրային ալիքային կապերը կարող են ուժեղ աշխատանքի հասնել ուղղորդված, բարձր ուժեղացման անտենաներով, եթե կապի բյուջեն հաշվի է առնում նաև ուղղորդման ճշգրտությունը, մթնոլորտային կլանումը, անձրևը և սարքավորումների կորուստները:
Օգտագործեք Ֆրիսի հավասարումը որպես ազատ տարածության հղում, այլ ոչ թե ամբողջական տարածման մոդել։ Այն ենթադրում է հեռավոր դաշտում աշխատանք, անարգել տեսադաշտ և ճիշտ դասավորված անտենաներ։
Բևեռացման անհամապատասխանություն
Եթե հաղորդող և ընդունող անտենաները բևեռացման առումով չեն համընկնում, իդեալական ընդունվող հզորությունը բազմապատկեք բևեռացման կորստի գործակցով (PLF): Նորմալացված բևեռացման վեկտորների համար PLF-ը տատանվում է 0-ից մինչև 1. 1 արժեքը ներկայացնում է կատարյալ համընկնում: Ստորև բերված ընդհանրացված ձևը ներառում է այս անհամապատասխանության տերմինը:
Հավասարում 3։Ֆրիսի ընդհանրացված փոխանցման հավասարում, ներառյալ բևեռացման անհամապատասխանությունը։
Հիմնական եզրակացություններ
- Արդյունավետ ապերտուրան միջադեպային հզորության խտությունը վերածում է առկա ընդունվող հզորության։
- շահույթի համարGև ալիքիλ, Ae= Gλ2/(4π).
- Ապերֆերայի և Ֆրիսի հաշվարկներում օգտագործեք գծային ուժեղացում, այլ ոչ թե dBi:
- Ֆրիիսը վերաբերում է հեռահար, տեսադաշտի ազատ տարածության կապերին. գործնական կապերի բյուջեները պահանջում են լրացուցիչ կորուստներ։
RF MISO-ն ապահովում էստանդարտ ուժեղացման եղջյուրային անտենաներև այլ RF անտենային լուծումներ չափման, տրամաչափման և համակարգի ինտեգրման համար։Կապվեք RF MISO-ի հետհաճախականության տիրույթի, ուժեղացման և ինտերֆեյսի պահանջները քննարկելու համար։
Էլ․ հասցե։info@rf-miso.com
Հեռախոս՝ 0086-028-82695327
Հրապարակման ժամանակը. Հունվար-08-2024
